Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автомобиль тесла принцип работы двигателя

Как работает Tesla Model S?

Антон Чепур

За последние лет десять, наверное, практически каждый житель Земли хоть краем уха слышал о таком человеке, как Илон Маск. А те, кто более-менее знаком с одним из его главных творений – электромобилями Tesla – и вовсе считают Маска одним из величайших людей в истории. Так на чем же построены его электромобили и как они работают? В этой статье я постараюсь ответить на этот вопрос в меру понятным языком, не залезая в технические дебри, но и не используя уж слишком элементарные понятия.

Двигатель

Первое, что надо осознать, знакомясь с особенностями устройства Tesla (да, сразу оговорюсь, что далее речь пойдет о самой распространенной «Тесле» — Model S): здесь отсутствует привычный нам двигатель внутреннего сгорания, а значит, нет необходимости использовать бензин, сжигая его и преобразовывая полученную таким образом энергию во вращение колес. Вместо этого Tesla оснащена относительно компактным электродвигателем, расположенным над задней осью. По заверениям производителя, данный подход эффективнее традиционного ДВС как минимум в 3 раза. Работает местный электродвигатель по принципу электромагнитной индукции, использующемуся во многих бытовых приборах. С его помощью Model S развивает мощность в 416 л.с. и крутящий момент в 600 Нм; охлаждается силовой агрегат посредством циркуляции жидкости в системе. Если говорить о максимальной комплектации, то время разгона с 0 до 100 км/ч составляет 4.4 секунды , при этом стоит учитывать, что у электромобиля нет задержки между нажатием на педаль газа и подачей мощности на колеса, вследствие чего эти 4.4 секунды ощущаются раза в два быстрее (самым наглядным примером подобного эффекта будет электричество в вашем собственном доме — когда вы нажимаете на выключатель, свет в комнате загорается же сразу и в полной мере, а не постепенно увеличивая свою яркость).

Батареи и зарядка

В нижней части конструкции находятся батареи, емкость которых в зависимости от комплектации равна 65-85 кВт*ч. Этого достаточно для преодоления дистанции в 330-425 км. Впрочем, запас хода очень даже эффективно увеличивается грамотно реализованной системой рекуперации энергии (если в двух словах, то она аккумулирует энергию, полученную при торможении ТС). Благодаря удачному расположению батарей и довольно легкому алюминиевому кузову инженерам удалось добиться очень низкого центра тяжести, который в свою очередь позволил добиться развесовки 47 к 53 и, как следствие, великолепной маневренности и мягкости хода. Также стоит отметить, что концепция полностью электрического автомобиля предполагает очень много свободного пространства (бензобака, двигателя и прочих крупногабаритных элементов тут нет-то), дающего возможность разместить в машине сразу два багажника, в больший из которых – задний – можно установить аж два полноценных детских кресла.

Казалось бы, все идеально, что Tesla – электромобиль, сделанный по принципу «все для людей», но вот как быть с зарядкой этого то ли гаджета, то ли средства передвижения? К этому вопросу Илон Маск подошел со всей ответственностью, создав постоянно расширяющуюся сеть заправок Supercharger. На данный момент эти заправочные станции разбросаны по Западной Европе, США, Азии и Австралии, но совсем недавно компания объявила о намерении официально войти на российский рынок, а вместе с тем начать внедрение Supercharger-инфраструктуры по всей стране, начав с Москвы.

Читать еще:  Бесключевой запуск двигателя принцип работы

Да, вы можете зарядить свою «Теслу» и от обычной розетки, но это займет куда больше времени: если на фирменной заправочной станции за полчаса электромобиль может прибавить 275 км хода (то есть, зарядиться сильно больше чем на половину), то при использовании сети 220 В, на 100% зарядку уйдет около 15 часов при силе тока в 20 А. Для самых же нетерпеливых заявлена возможность замены старой разряженной батареи на новую (и, конечно заряженную). Услуга эта не бесплатна, стоить она будет 40-60 долларов – что, в принципе, аналогично стоимости заправки полного бака на обычной АЗС – хоть процесс и не бесплатен, уйдет на него всего лишь 90 секунд.

Автопилот

Ну что ж, с тем, как Tesla приводится в движение мы разобрались, теперь предлагаю поговорить о системе автономного управления. Для того, чтобы самостоятельно определять препятствия (среди последних могут быть другие автомобили пешеходы, столбы, деревья и пр) софт электрокара собирает данные с четырех источников, а именно:

  • ультразвуковые сенсоры отвечают за обнаружение других автомобилей
  • фронтальный радар, способен «увидеть» помеху даже сквозь дождь или туман
  • фронтальная камера распознает дорожные знаки
  • сверхточный GPS, проверяющий корректность информации, собранной другими датчиками

Конечно, Tesla регулярно обновляет ПО своих автомобилей, но полностью доверять автопилоту все еще нельзя – даже в развитых западных странах на идеально гладком дорожном полотне с высококачественной разметкой, «Тесле» периодически требуется помощь водителя (чего уж там говорить о поездках по пересеченной местности или наших безобразных дорогах с зачастую отсутствующими дорожными знаками и разметкой).

В сухом остатке

За электромобилями и автономным транспортом будущее – факт. Естественно, это вопрос не года, не двух и не трех, но по оценкам экспертов, ближе к концу следующего десятилетия человечество может получить абсолютно переосмысленную транспортную систему, в которой практически не будет выхлопных газов, ДТП (все автомобили будут объединены в единую систему посредством высокоскоростного мобильного соединения, что позволит им максимально точно координировать свои действия).

Изобретение электромобиля Теслы

Тесла Никола создал машину при содействии фирмы Pierce-Arrow и General Electric в 1931 году. Изобретатель убрал мотор с нового авто и поставил электромотор переменного тока и мощность 80 л. с. Опыты проводили на машине модели Pierce-Arrow. Создатель автомобиля Тесла купил лампочки, проводки и резисторы. Далее Тесла скрутил все составляющие в небольшую коробочку, установил ее позади сидения, вытащил проводники и сообщил, что источник энергии готов.

Устройство автомобиля Николы Тесла оказалось настолько надежным, что машина, работающая от переменного тока, развивала скорость до 160 км в час и предлагал водителю характеристики не хуже, чем в авто с мотором внутреннего сгорания. На испытания выделили семь дней, а когда у Теслы спрашивали, от чего работает мотор, он отвечал, что из эфира во внешней среде. За это его считали сумасшедшим.

Создателя это так разозлило, что он снял «тайную коробочку» с машины, забрал ее в лабораторию вместе со схемами. По итогу, тайна работы электромобиля ушла с Теслой в могилу.

Читать еще:  Двигатель c20xe расход топлива

У многих были вопросы, откуда бралась энергия для работы. Многие считают, что она бралась из эфира вокруг нас, а ученый сумел создать условия для резонанса волн при помощи высокочастного генератора. Можно сделать вывод, что Никола научился брать элекроток из неиссякающего источника.

Особенности конструкции мотора

Рассмотрим характеристики электродвигателя «Тесла». Приводы Tesla построены с использованием запатентованного процесса сборки, который включает в себя:

  • электродвигатель,
  • узел преобразователя мощности,
  • коробку передач в единый многосекционный корпус.

В прошлом году стало известно, что Tesla разрабатывает новую силовую электронику с нуля вместо использования внеоболочных компонентов для привода модели 3. Архитектура инвертора позволит задействовать электродвигатель «Тесла» мощностью более 300 кВт, что приближает его к показателям производительности модели S. Но также подразумевается, что Tesla, скорее всего, обновит модель S, чтобы еще больше дифференцировать ее повышенную производительность от меньшего дорогой модели 3. Характеристики электродвигателя автомобиля «Тесла» обеспечивают перспективность его популярности.

Особенности конструкции мотора

Рассмотрим характеристики электродвигателя «Тесла». Приводы Tesla построены с использованием запатентованного процесса сборки, который включает в себя:

  • электродвигатель,
  • узел преобразователя мощности,
  • коробку передач в единый многосекционный корпус.

В прошлом году стало известно, что Tesla разрабатывает новую силовую электронику с нуля вместо использования внеоболочных компонентов для привода модели 3. Архитектура инвертора позволит задействовать электродвигатель «Тесла» мощностью более 300 кВт, что приближает его к показателям производительности модели S. Но также подразумевается, что Tesla, скорее всего, обновит модель S, чтобы еще больше дифференцировать ее повышенную производительность от меньшего дорогой модели 3. Характеристики электродвигателя автомобиля «Тесла» обеспечивают перспективность его популярности.

Строение электродвигателя машины «Тесла»

Мотор двигателя электромобиля имеет две основные части:

  • ротор;
  • статор.

Изготовлены детали из трехслойного «материала», а именно:

  1. Алюминий.
  2. Сталь.
  3. Медь.

Контактирует мотор с машиной, передавая электричество только лишь через подшипники на колесах.

Таким образом, создателям автомобиля «Тесла» удалось избежать трансмиссии и подключить двигатель напрямую к машине. Максимальная скорость, которая достигается благодаря мотору автомобилем «Тесла» составляет 208 км/ч. Также из-за особенностей электронного управления, машине не нужна коробка передач. По сути, передача в авто всего одна. На любой скорости у двигателя крутящий момент достигает 100%, и это очень эффективно, по сравнению с другими электромобилями или даже бензиновыми аналогами.

Двигатель автомобиля «Тесла» технически не уступает Мерседесу или БМВ последних выпусков. А его соотношение мощности и веса авто даже превосходит эти знаменитый машины. Мощность «Теслы» составляет 416 лошадиных сил. А разгон с места до 100 км/ч достигается им за 4,2 секунды.

Смотрите видео о двигателе и КПП авто Tesla.

Батарея Tesla для электромобилей

На фоне таких цифр, кажется, куда же еще улучшать батареи, но оказывается, есть куда, и компания замахнулась на планку 1 миллион миль. В пересчете на километры цифра получится еще более фантастической и составит 1,6 миллиона километров.

Переход на новые технологии будет связан с новым процессом производства компонентов батарей. Дело в том, что при производстве электродов для аккумуляторов материалы проходят много обработок, включая тепловую. При нагревании элементы с добавлением лития загрязняются литиевым субстратом. В итоге это приводит к снижению потенциально куда более высокого ресурса. Можно уменьшить количество лития в реакции и батарея станет более надежной, но снизятся ее эксплуатационные характеристики (емкость и способность отдавать энергию). Этого тоже никто не хочет, поэтому компания занялась соответствующими исследованиями.

Читать еще:  Что такое диагностирование двигателя

На этом заводе на машины будут ставить новые аккумуляторы.

Если не усложнять все техническими терминами, спекание электродов происходит в два этапа. Сначала спекание происходит при температуре 800-950 градусов Цельсия, а потом проводится дополнительная обработка с другим элементами (среди которых снова используется литий), но уже при температуре 650-760 градусов Цельсия. Конечно, никто не расскажет чего-то более подробного, так как это коммерческая тайна. Даже время спекания описывается только диапазоном 1-24 часа. Мол, хотите, думайте сами, как вам обрабатывать ваши батареи.

Кроме увеличения ресурса, пробег на одном заряде тоже должен увеличиться. Его значение приблизится к 1000 километров. Время зарядки, наоборот, уменьшится. В итоге, у нового аккумулятора будут одни плюсы.

Стоит отметить, что разработка сводится только к новым электродам, но не к батареям в целом. Зато именно применение новых электродов позволяет снизить уровень деградации батареи и увеличить ее ресурс почти в три раза — до 4000 зарядка-разрядка. В итоге общий пробег на одной батарее даже превзойдет один миллион миль и, по сути, источник питания станет вечным. Можно даже будет давать на него пожизненную гарантию. Мало кто столько проедет на одной машине.

Конечно, Tesla подала соответствующий патент под названием «Способ синтеза никель-кобальт-алюминиевых электродов». Это вполне логично, ведь был разработан принципиально новый способ производства батарей, который может стать золотым стандартом на многие годы вперед.

Над разработками нового типа электродов совместно с Tesla работал Джефф Дан из Университета Далхаузи. Он уже сотрудничал с компанией при модернизации предыдущих поколений батарей. В этот раз он также подключился к разработке электролита для новых батарей.

Как только Tesla начнут выходить с новыми батареями вы узнаете об этом первыми из нашего новостного канала в Telegram.

Электромобили Tesla на 62.8% мощнее других электрокаров

В среднем автомобили Tesla демонстрируют мощность двигателя 446 л.с. или 333 кВт. Другие электромобили в среднем демонстрируют мощность 274 л.с., то есть Tesla мощнее среднего по рынку электромобилей на 62.8%.

Крутящий момент на 52.2% выше, чем у других электрокаров.

Самая мощная машина (Tesla Roadster 2 Gen) мощнее самой слабой (Tesla Model 3 2017) на 567% (1360 л.с. и 204 л.с.).

Компания Tesla выпускает наиболее эффективные электромобили на рынке, значительно превосходя своих конкурентов. При этом, в самой модельной линейке Tesla присутствует более чем пятикратная разница мощностей.

Основные данные исследования вы можете посмотреть в этом файле.

Мы благодарим вас за то, что прочитали нашу статью со статистикой Tesla. Если у вас есть вопросы, или вы хотите уточнить данные по исследованию, пожалуйста, напишите нам в комментариях под этой публикацией.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector